关于 $z\simeq7.3$ 原子质子-星系聚类首次探测

我们展示了对两个高红移原子质子环境的 JWST 观测，J0252$-$0503 位于 $z = 7.0$，J1007$+$2115 位于 $z = 7.5$，使我们能够对 $z \sim 7.3$ 的原子质子-星系聚类首次施加限制。通过地面基准和 JWST/NIRCam 成像选取原子质子附近的星系，然后利用 JWST/NIRSpec 通过多遮光板组件（MSA）进行光谱确认。在两个场域中，我们确认了 51 个 $z>5$ 星系，其中八个位于原子质子附近 $\Delta v_{\textrm{LOS}}=\pm1500 \rm{km} \rm{s}^{-1}$ 线-of-sight 速度窗口内，另外八个位于背景处。位于距离原子质子 J0252$-$0503 仅 $7\,\rm{pkpc}$ 且 $\Delta v_{\textrm{LOS}} \approx 360\,\rm{km}\,\rm{s}^{-1}$ 处的星系 J0252\_8713，成为最有力的候选者之一，可能是最远的原子质子-星系 mergers。结合两个场域的星系发现，我们测量了原子质子-星系交叉相关函数，基于固定斜率 $\gamma_{\rm{QG}} = 2.0$ 的幂律模型，获得 $r_0^{\rm{QG}}\approx7.6_{-1.6}^{+1.7}\,h^{-1}\,\rm{cMpc}$ 的相关长度。在假设原子质子与星系均追踪相同的底物暗物质密度涨落的前提下，我们在 halo 模型框架下推断出 $z\simeq7.3$ 原子质子的最低暗物质 halo 质量为 $\log_{10}(M_{\textrm{halo, min}}/\textrm{M}_{\odot})= 11.6_{-0.7}^{+0.6}$。与来自 EIGER（$\langle z \rangle = 6.25$）和 ASPIRE（$\langle z \rangle = 6.7$，其中 $\log_{10}(M_{\textrm{halo, min}}/\textrm{M}_{\odot}) \gtrsim 12.3$）的测量结果相比，我们的聚类结果提供了原子质子聚类性质非单调红移演化的tentative 证据。我们进一步估计了原子质子工作周期为 $f_{\rm{duty}}\approx0.05\%$，这与来自原子质子近邻区和 IGM damping 翼的约束相符。（已略）